c++：-0

了解

特征

1、继承

2、多态

打球：打乒乓球、打篮球

3、封装

例：

class  Clock {

  public: void setTime(int newH, int newM, int newS);
            void showTime();

  private: int hour, minute, second;

};

4、抽象

举例：抽象实例——钟表

数据抽象：int hour,int minute,int second

代码抽象：setTime(),showTime()

程序开发

程序

• 源程序：用源语言写的，有待翻译的程序；
• 目标程序：源程序通过翻译程序加工以后生成的机器语言程序；
• 可执行程序：连接目标程序以及库中的某些文件，生成的一个可执行文件；例如：Windows系统平台上的.EXE文件。

翻译程序

• 汇编程序：将汇编语言源程序翻译成目标程序；
• 编译程序：将高级语言源程序翻译成目标程序；
• 解释程序：将高级语言源程序翻译成机器指令，边翻译边执行。

程序开发过程：设计，编译，链接，测试，调试

C++是直接编译为本地机器语言的代码。

Java是半编译半解释的语言，目的是跨平台：源程序编译为中间程序，中间程序在Java虚拟机中运行，Java虚拟机再将中间程序再编译为本地机器的执行程序。【Java虚拟机主要作为解释程序】

信息表示

进制表示

进制转换

整数

浮点数

编码

原码-反码-补码

原码

原码是符号-绝对值表示

原码的缺点：

（1）零表示不唯一

[+0]原=000...0

[-0]原=100...0

（2）进行四则运算时符号必须单独处理且运算规则复杂

补码

• 符号位可作为数值参加运算；
• 减法运算可转换为加法运算；
• 0的表示唯一

模数：

n位二进制整数的模数为\(2^n\)；

n位二进制小数的模数为2。

补数：

• 一个数减去另一个数（加一个负数），等于第一个数加第二个数的补数，例（时钟指针）：8+(-2)=8+10(mod12)=6；
• 一个二进制负数可用其模数与真值做加法(模减去该数的绝对值)求得其补码，例（时钟指针）：-2+12=10。

补码计算：

• 借助于“反码”作为中间码；
• 负数的反码与原码有如下关系：
• 符号位不变(仍用1表示)，其余各位取反(0变1，1变0)，例如：X=-1100110[X]原=11100110[X]反=10011001
• 正数的反码与原码表示相同，正数的补码与原码相同；
• 反码只是求补码时的中间码；
• 负数的补码由该数反码的末位加1求得。
• 对补码再求补即得到原码。

补码的优点：

• 0的表示唯一；
• 符号位可作为数值参加运算；
• 补码运算的结果仍为补码。

浮点数表示

• 计算机中通常采用浮点方式表示小数；
• 实数N用浮点形式可表示为：\(N=M×2^E\),E：2的幂，N：阶码；M：N的尾数。

字符表示

字符在计算机中是通过编码表示的；

例如：

ASCII码是一种常用的西文字符编码：用7位二进制数表示一个字符，最多可以表示\(2^7=128\)个字符；

《GB18030-2005信息技术中文编码字符集》是中国国家标准。

标识符

开始：大小写字母或者下划线

习题

（1）以下属于c++语言的特点是：(多选)

• 支持面向对象程序设计（T）
• 支持泛型程序设计（T）
• 支持面向过程程序设计（T）

（2）以下字符串可以作为标识符的是(多选)

• _（T）
• 123
• C++
• Define（T）
• int
• cout（T）：需要带命名空间才会冲突！

基本数据类型

• 整数类型；
• 浮点数类型；
• 字符类型；
• 布尔类型。

整数类型（int）

基本的整数类型：int

按符号分：

• 符号的（signed）
• 无符号的（unsigned）

按照数据范围分：

• 短整数（short）
• 长整数（long）
• 长长整数（ long long ）

ISO C++标准并没有明确规定每种数据类型的字节数和取值范围，它只是规定它们之间的字节数大小顺序满足：(signed/unsigned)signed char ≤(unsigned) short int ≤(unsigned) int ≤(unsigned) long int ≤ long long int

字符类型（char）

• 容纳单个字符的编码；
• 实质上存储的也是整数。

浮点数类型

• 单精度（float）
• 双精度（double）
• 扩展精度（long double）

字符串类型（string）

• 有字符串常量
• 基本类型中没有字符串变量
• 采用字符数组存储字符串（C风格的字符串）
• 标准C++类库中的String类（C++风格的字符串）

类型范围

常量

• 在程序运行的整个过程中其值始终不可改变的量；
• 直接使用符号（文字）表示的值；
• 例如：12，3.5，'A'都是常量。

整数常量

• 十进制：
  
  若干个0~9的数字，但数字部分不能以0开头，正数前边的正号可以省略。
• 八进制：
  
  前导0+若干个0~7的数字。
• 十六进制：
  
  前导0x+若干个0_{9的数字及A}F的字母（大小写均可）。
• 后缀：
  
  后缀L（或l）表示类型至少是long，后缀LL（或ll）表示类型是long long，后缀U（或u）表示unsigned类型。

浮点数常量

• 一般形式：
  
  例如，12.5，-12.5等。
• 指数形式：
  
  例如，0.345E+2，-34.4E-3；

整数部分和小数部分可以省略其一。

• 浮点常量默认为double型，如果后缀F（或f）可以使其成为float型，例如：12.3f。

字符常量

运算符

复合赋值运算符

+=，-=，*=，/=，%=，<<=，>>=，&=，^=，|=

例：

a += 3 等价于 a = a + 3

x *= y + 8 等价于 x = x * (y + 8)

逗号运算符

• 格式：表达式1，表达式2
• 求解顺序及结果：
  
  先求解表达式1，再求解表达式2
  
  最终结果为表达式2的值
• 例：
  
  a = 3 * 5 , a * 4 最终结果为60

关系运算符

关系表达式其结果类型为 bool，值只能为 true 或false。

例如：a > b，c <= a + b，x + y == 3

逻辑运算符

            !(非)      &&(与)        ||(或)

优先次序： 高 → 低

逻辑运算结果类型：bool，值只能为 true 或false

“&&”

• 两侧表达式都为真，结果为真；
• 有一侧表达式为假，结果为假。

“&&” 的“短路特性”：表达式1 && 表达式2

• 先求解表达式1
• 若表达式1的值为false，则最终结果为false，不再求解表达式2
• 若表达式1的结果为true，则求解表达式2，以表达式2的结果作为最终结果

“||”

• 两侧表达式都为假，结果为假；
• 有一侧表达式为真，结果为真。

“||” 的“短路特性”：表达式1 || 表达式2

• 先求解表达式1
• 若表达式1的值为true，则最终结果为true，不再求解表达式2
• 若表达式1的结果为false，则求解表达式2，以表达式2的结果作为最终结果

条件运算符

  表达式1？表达式2：表达式3

表达式1 必须是bool 类型

执行顺序：

• 先求解表达式1，
• 若表达式1的值为true，则求解表达式2，表达式2的值为最终结果
• 若表达式1的值为false，则求解表达式3，表达式3的值为最终结果
• 条件运算符优先级高于赋值运算符，低于逻辑运算符

例：



表达式1是bool类型，表达式2、3的类型可以不同，条件表达式的最终类型为2 和3 中较高的类型。

位运算符

sizeof函数

“类型名”所指定的类型，或“表达式”的结果类型所占的字节数。

按位与

将两个运算量的每一个位进行逻辑与操作

例：计算3 & 5

用途：

• 将某一位置0，其他位不变:
  
  例如：将char型变量a的最低位置0: a = a & 0xfe; ;(0xfe:1111 1110)
• 取指定位:
  
  例如：有char c; int a; 取出a的低字节，置于c中：c=a & 0xff; (0xff:1111 1111)

按位或

将两个运算量的每一个位进行逻辑或操作

举例：计算3 | 5



用途：

• 将某些位置1，其他位不变。
  
  例如：将 int 型变量 a 的低字节置 1 ：a = a | 0xff;

按位异或

两个操作数进行异或：若对应位相同，则结果该位为 0，若对应位不同，则结果该位为 1

举例：计算071^052



用途:

• 举例：使特定位翻转（与0异或保持原值，与1异或取反）
  
  例如：要使 01111010 低四位翻转：
  
  

按位取反

单目运算符，对一个二进制数按位取反。

例：

025：0000000000010101; ~025：1111111111101010

按位移位

• 左移运算（<<）
  
  左移后，低位补0，高位舍弃；

在数字没有溢出的前提下，对于正数和负数，左移一位都相当于乘以2的1次方，左移n位就相当于乘以2的n次方。

• 右移运算（>>）
  
  右移后：低位：舍弃；

右移一位相当于除2，右移n位相当于除以2的n次方。

高位：

• 无符号数：补0
• 有符号数：补“符号位”

类型转换

运算优先级

类型转换

（1）隐式转换

自动转换，基本原则是将低类型数据转换为高类型数据。

（2）显示转换

• 类型说明符(表达式)
• (类型说明符)表达式
• 类型转换操作符<类型说明符>(表达式)

类型转换操作符可以是：

const_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、static_cast

• 例：int(z), (int)z, static_cast(z)

输入输出

• “<<”是预定义的插入符，作用在流类对象cout上便可以实现项标准输出设备输出。
  
  cout << 表达式 << 表达式...
• 标准输入是将提取符作用在流类对象cin上。
  
  cin >> 表达式 >> 表达式...
• 提取符可以连续写多个，每个后面跟一个表达式，该表达式通常是用于存放输入值的变量。例如：
  
  int a, b;
  
  cin >> a >> b;

常用I/O流操纵符

例：cout << setw(5) << setprecision(3) << 3.1415;

循环结构

do-while

实现数字翻转输出：

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

    int n, right_digit, newnum = 0;
    cout << "Enter the number: ";
    cin >> n;
    cout << "The number in reverse order is  ";
    do {
        right_digit = n % 10;
        cout << right_digit;
        n /= 10;  /*相当于n=n/10*/
    } while (n != 0);
    cout << endl;
    return 0;
}

自定义类型

别名

typedef

typedef 已有类型名 新类型名表

例：

typedef double Area, Volume;
typedef int Natural;
Natural i1,i2;
Area a;
Volume v;

using

using 新类型名 = 已有类型名;

例：

using Area = double;
using Volume = double;

枚举

语法形式：

enum 枚举类型名 {变量值列表};

例：enum Weekday {SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT};

默认情况下：

SUN=0，MON=1，TUE=2，......，SAT=6

不限定作用域

• 枚举元素是常量，不能对它们赋值
  
  例如有如下定义
  
  enum Weekday {SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT};
  
  不能写赋值表达式：SUN = 0
• 枚举元素具有默认值，它们依次为： 0,1,2,......。
• 也可以在声明时另行指定枚举元素的值，如：
  
  enum Weekday{SUN=7,MON=1,TUE,WED, THU,FRI,SAT};
• 也可以在声明时另行指定枚举元素的值；
• 枚举值可以进行关系运算。
• 整数值不能直接赋给枚举变量，如需要将整数赋值给枚举变量，应进行强制类型转换。
• 枚举值可以赋给整型变量。

举例

问题:设某次体育比赛的结果有四种可能：胜（WIN）、负（LOSE）、平局（TIE）、比赛取消（CANCEL），编写程序顺序输出这四种情况。

#include <iostream>
using namespace std;

enum GameResult {WIN, LOSE, TIE, CANCEL};
int main() {
      GameResult result;
      enum GameResult omit = CANCEL;
      for (int count = WIN; count <= CANCEL; count++) {
        result = GameResult(count);//强制类型转换
        if (result == omit)
          cout << "The game was cancelled" << endl;
        else {
          cout << "The game was played ";
          if (result == WIN)      cout << "and we won!";
          if (result == LOSE)       cout << "and we lost.";
          cout << endl;
        }
      }
      return 0;
}

auto类型

auto：编译器通过初始值自动推断变量的类型

例如：auto val = val1 + val2;

如果val1+val2是int类型，则val是int类型；

如果val1+val2是double类型，则val是double类型。

decltype

decltype：定义一个变量与某一表达式的类型相同，但并不用该表达式初始化变量

例如：decltype(i) j = 2;//i和j的类型不同